别并标志超过程序限定温度温度报警条件的器件 负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。 的内部结构 采用脚封装，如图所示的内部结构，如图所 示。 引脚说明 地 数据线 可选 图封装 内部结构主要由四部分组成 位光刻。开始位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟的序号，共 有位，最后位是前位的校验码，这也是多个可以采用线进行通信 的原因。位闪速的结构如下 表结构 检验序列号工厂代码 内部 电源 探测 位 和 单线端口 位 产生器 暂存器 下限触发 上限触发 温度传感器 存储器和控制逻辑 图内部结构 非挥发的温度报警触发器和，可通过软件写入用户报警上下限值。 高速暂存存储，可以设置温度转换的精度。 温度传感器的内部存储器还包括个高速暂存和个非易失性的可电擦 除的。高速暂存的结构为字节的存储器，结构如图所示。头个字节包 含测得的温度信息，第和第字节和的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。 第个字节，为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。工作 时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值。它的内部存储器结构和字节定义如图 所示。低位直为，是工作模式位，用于设置在工作模式还是在测试模式。 期的 目的，同时，要注意读进来的是高位在后低位在前，共有位数，小数位，整数位， 还有位符号位。 复位应答子程序 跳过匹配命令 写入子程序 温度转换命令 显示子程序延时 写入子程序 写入子程序 复位应答子程序 复位应答子程序 跳过匹配命令 读温度命令子程序 终止 基于单片机的温度控制系统 目录 引言 温度控制系统设计的背景发展历史及意义 温度控制系统的目的 温度控制系统完成的功能 总体设计方案 方案 方案二 温度传感器简介 温度传感器的历史及简介 的工作原理 工作时序 操作命令 的测温原理 的测温原理 的测温流程 单片机接口设计 设计原则 引脚连接 晶振电路 串口引脚 其它引脚 系统整体设计 系统硬件电路设计 主板电路设计 各部分电路 系统软件设计 系统软件设计整体思路 系统程序流图 调试 结束语 附录 参考文献 引言 温度控制系统设计的背景发展历史及意义 随着社会的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的应用，智能化已是现代温 度控制系统发展的主流方向。特别是近年来，温度控制系统已应用到人们生活的各个方面， 但温度控制直是个未开发的领域，却又是与人们息息相关的个实际问题。针对这种 总体设计方案 方案 测温电路的设计，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变 化的电压或电流采集过来，进行转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电 路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到转换电路，感温电路比较麻烦。 方案二 考虑使用温度传感器，结合单片机电路设计，采用只温度传感器，直接读 取被测温度值，之后进行转换，依次完成设计要求。 比较以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计容易实现， 故实际设计中拟采用方案二。 在本系统的电路设计方框图如图所示，它由三部分组成控制部分主芯片采用 单片机显示部分采用位数码管以动态扫描方式实现温度显示温度 采集部分采用温度传感器。 图温度计电路总体设计方案 控制部分 单片机具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电 路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用，系统应用三节电池供电。 显示部分 显示电路采用位共阳数码管，从口送数，口扫描。 温度采集部分 温度传感器是美国半导体公司最新推出的种改进型智能温度传感 器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温。这部分主要完成对温度 信号的采集和转换工作，由数字温度传感器及其与单片机的接口部分组成。数字 温度传感器把采集到的温度通过数据引脚传到单片机的口，单片机接受温 单 片 机 显示 指示灯 加热继电器 电风扇继电 器 度并存储。此部分只用到和单片机，硬件很简单 的性能特点如下 独特的单线接口仅需要个实际情况，设计个温度控制系统，具有广泛的应用前景与实际意义。 温度是科学技术中最基本的物理量之，物理化学生物等学科都离不开温度。在 工业生产和实验研究中，像电力化工石油冶金航空航天机械制造粮食存储 酒类生产等领域内，温度常常是表征对象和过程状态的最重要的参数之。比如，发电厂 锅炉的温度必须控制在定的范围之内许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才 能正常进行炼油过程中，原油必须在不同的温度和压力条件下进行分馏才能得到汽油 柴油煤油等产品。没有合适的温度环境，许多电子设备就不能正常工作，粮仓的储粮就 会变质霉烂，酒类的品质就没有保障。因此，各行各业对温度控制的要求都越来越高。可 见，温度的测量和控制是非常重要的。 单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，在很多的电子产品中也用到了温度检测 和温度控制。随着温度控制器应用范围的日益广泛和多样，各种适用于不同场合的智能温 度控制器应运而生。 温度控制系统的目的 本设计的内容是温度测试控制系统，控制对象是温度。温度控制在日常生活及工业领 域应用相当广泛，比如温室水池发酵缸电源等场所的温度控制。而以往温度控制是 由人工完成的而且不够重视，其实在很多场所温度都需要监控以防止发生意外。针对此问 题，本系统设计的目的是实现种可连续高精度调温的温度控制系统，它应用广泛，功能 强大，小巧美观，便于携带，是款既实用又廉价的控制系统。 温度控制系统完成的功能 本设计是对温度进行实时监测与控制，设计的温度控制系统实现了基本的温度控制功 能当温度低于设定下限温度时，系统自动启动加热继电器加温，使温度上升，同时绿灯 亮。当温度上升到下限温度以上时，停止加温当温度高于设定上限温度时，系统自动启 动风扇降温，使温度下降，同时红灯亮。当温度下降到上限温度以下时，停止降温。温度 在上下限温度之间时，执行机构不执行。三个数码管即时显示温度，精确到小数点位。 其他引脚悬空 单 片 机 口中接到按键电路 其它引脚 引脚悬空，复位引脚接到复位电路接电源接地接电源 系统整体设计 系统硬件电路设计 主板电路设计 单片机的接的号引脚，口送数口扫描，控制加热 器和电风扇的继电器。如附录。 各部分电路 显示电路 显示电路采用了段共阴数码管扫描电路，节约了单片机的输出端口，便于程序的编 写。 图显示电路图 单片机电路 图单片机电路引脚图 温度传感器电路 图温度传感器电路引脚图 继电器电路 图中引脚控制加热器继电器。给低电平，三极管导通，电磁铁触头放下来 开始工作 图继电器电路图率， 编成的程序占用内存单元少，执行也非常的快捷，与本系统的应用要求很适合。而且 指令系统有丰富的位操作或称位处理指令，可以形成个相当完整的位操作指令 子集，这是指令系统主要的优点之。对于要求反应灵敏与控制及时的工控 检测等实时控制系统以及要求体积小系统小的许多电脑化产品，可以充分体现出汇 编语言简明整齐执行时间短和易于使用的特点。 本装置的软件包括主程序读出温度子程序复位应答子程序写入子程序以及有 关的程序初始化子程序写程序和读程序 系统程序流图 系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，复位应答子程序，写入子程序等。 主程序 主程序的主要功能是负责温度的实时显示读出并处理的测量的当前温度值， 温度测量每进行次。这样可以在秒之内测量次被测温度，其程序流程见图所 示。 通过调用读温度子程序把存入内存储中的整数部分与小数部分分开存放在不同的两个 单元中，然后通过调用显示子程序显示出来 图主程序流程图 图读出温度子程序 读出温度子程序 读出温度子程序的主要功能是读出中的字节，在读出时需进行校验，校验 有错时不进行温度数据的改写。 的各个命令对时序的